专利名称：外转子型风扇电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外转子型风扇电机，并且特别涉及一种能够减少由风扇 发出的高频噪音的外转子型风扇电机。
背景技术：
通常，对于应用于冰箱的鼓风扇而言，内转子型风扇电机是公知的，在 这种电机中是使安装在定子内部的转子旋转，并且在这种内转子型风扇电机 中，冷却空气是依据该风扇电机的送风操作而循环性地供入到冰箱中。
近年来，考虑到冰箱内部的安装空间的因素而使用能够在径向及轴向上 制作得较紧凑的外转子型风扇电机。
图1为现有技术的外转子型风扇电机的立体图。如图1所示，外转子型 风扇电机IO包括大体上连接至壳体(未图示)的后轴承组件14;定子11， 连接至后轴承组件14;前轴承组件13，连接至定子11;具有转轴15的转子 12，该转轴15的中部被两个轴承组件13和14支撑以使该转轴自由地旋转； 以及风扇单元20，安装在转子12外周面上。
详细而言，转子12设置于定子11的外周面，并具有圆筒形杯的形状， 并且转子12包括附着在转子12的内周面上的永磁体12a。转轴15 —个端部 固定地压配合在转子12的一个端部的中心部。
通过这种结构，在所谓的外转子型风扇电机10中，转轴15被前轴承组 件13和后轴承组件14可旋转地支撑，并且永磁体12设置为与定子11之间 具有微小间隔地面向该定子11。
风扇单元20由合成树脂材料制成，并且该风扇单元20包括覆盖转子 12的外周部的毂22、以及在毂22的外周面上沿径向延伸出的多个叶片21。 待与转轴15结合的轴固定部件22a凸出地形成在毂22的中心部上。
外转子型风扇电机10可通过将永磁体12直接附着在毂22的内表面上 来构造。
4参照图2，转子12的外周面与风扇单元20的毂22的底部的内表面直接 接触并且与其结合。
转子12依据定子11与转子12之间的相互作用而被旋转，并且由于通 过与转子12的外表面直接接触而与其结合的毂22连同转子12 —起旋转， 从而使风扇单元20旋转。
因此，在如上文所述的现有技术的风扇电机10中，当风扇电机10旋转 时，经由定子11与永磁体12a之间的空间产生的电磁激振力(electromagnetic exciting force)激励永磁体12a并且该激振力穿过与永磁体12直接接触并与 其结合的风扇单元20而散发出。
同时，为了防止永磁体12的震动或噪音传递至风扇单元20，在某些情 况下，通过形成压纹表面以使得在转子12或永磁体12与毂22的结合中的 接触部分最小化，但在这种情况下，部分噪音仍然通过风扇单元20散发出。
至于发出的噪音，在如图3所示的现有技术的外转子型风扇电机中，大 量的高频噪音产生在2000Hz或更高的频率范围中。除了产生高频噪音的问 题之外，高频噪音尤其对于处于共振状态的外转子型风扇电机的具有不利影 响。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的这种问题，并且因此，本发明的一个目的在 于提供一种外转子型风扇电机，其能够通过防止由电磁激振力激励导致的永 磁体的震动直接传递至风扇，从而减少震动或高频噪音。
本发明的另一个目的在于提供一种外转子型风扇电机，其能够长期地保 持转轴与风扇之间的结合力。
为了实现上述目的，提供一种外转子型风扇电机，包括转轴；定子， 安装在所述转轴外侧；永磁体组件，其以一定的间距覆盖所述定子的外侧， 并且所述永磁体组件安装在所述转轴上；以及风扇，所述转轴固定在所述风 扇上，以使所述风扇与所述转轴一同旋转，所述风扇包括覆盖所述永磁体组 件的外侧的毂以及形成在所述毂的外表面上的叶片，其中所述毂的内表面与 所述永磁体组件的外表面是分离的。
通过这种结构，由永磁体或永磁体组件产生的激振力不能够直接传递至风扇，而是能够通过转轴传递，以便由此减少高频噪音。
这里，永磁体组件仅结合至转轴。永磁体组件为圆筒形，其一侧开口、 而其另一侧与转轴结合。因此，永磁体组件的旋转被传递至转轴，并且转轴 的旋转被传递至风扇，从而使永磁体组件的噪音或激振力通过转轴、而不是 通过风扇传递。
沿着毂的内表面的转轴插孔的周面形成有阶部，转轴通过所述阶部而固 定结合，并且在轴固定部件的内表面上形成有阶部。通过形成这种阶部，能 够防止形成在永磁体组件上的凸缘部件与毂的内表面的接触。
优选地，永磁体组件形成为弹性体。通过使永磁体组件形成为弹性体， 永磁体组件能够吸收由连接至永磁体组件的永磁体产生的激振力。
在轴固定部件上安装用于限制转轴的插入深度的止挡件。止挡件能够通 过限制转轴插入毂的轴固定部件内的深度而防止与转轴结合的永磁体组件 的外表面与毂的内表面直接接触。
这里，止挡件可与轴固定部件一体地形成。通过止挡件与轴固定部件一 体地形成，可以省略将止挡件安装在轴固定部件上的过程，从而能够改善风 扇的装配特性。
在轴固定部件的外表面上安装有用于保持风扇与转轴之间的结合力的 弹簧，并且优选地，所述弹簧为圆柱形且在所述弹簧的一侧形成有狭缝。因 此，能够均匀地保持轴固定部件与转轴之间的结合力，并且能够防止由于长 期使用风扇造成的磨损而导致转轴与轴固定部件之间的可能的结合力弱化。
此外，可以使用用以将转轴固定在轴固定部件的内表面上的粘合剂以保 持转轴与轴固定部件之间的结合力。
同时，可以在永磁体组件的外表面或毂的内表面的至少其中之一上安装 吸音构件。这是为了连同用于结合永磁体组件与毂的结构一起来双重地防止 由永磁体的激励而引起的噪音或震动传递至风扇。
为了实现上述目的，还提供一种外转子型风扇电机，包括转轴；定子， 安装在所述转轴外侧；永磁体组件，其以一定的间距覆盖所述定子的外侧， 并且所述永磁体组件安装在所述转轴上；以及风扇，所述风扇包括用于固定
所述转轴的轴固定部件、用于覆盖所述永磁体组件的外侧的毂以及形成在所 述毂的外表面上的叶片，其中在所述永磁体组件与所述风扇之间形成有隔离空间以减少所述永磁体组件的震动或噪音传递至所述风扇。
通过在永磁体组件与风扇的毂之间形成隔离空间，能够减少直接传递至 风扇的永磁体组件的震动噪音。
这里，永磁体组件包括圆筒形的永磁体安装部件以及覆盖该永磁体安装 部件的一端的盘型轴支撑部件。
在永磁体安装部件的内表面上安装有永磁体，并且永磁体安装为与定子 间隔开。这是为了在用作转子的永磁体组件和定子之间形成气隙。
此外，在轴支撑部件的中心部形成有轴管通孔，转轴穿过所述轴管通孔 插入地固定，并且沿着所述轴管通孔的周面凸出地形成有凸缘部件。这里， 凸缘部件用于防止轴管通孔的强度降低。
所述隔离空间形成在永磁体安装部件的外表面与毂的内表面之间、以及 在轴支撑部件的外表面与毂的内表面之间。也就是说，通过在永磁体组件的 整个外表面上形成隔离空间，能够防止风扇和永磁体组件彼此直接接触。
这里，优选地，轴支撑部件的外表面与毂的内表面之间的空间小于永磁 体安装部件的外表面与毂的内表面之间的空间。其原因是为了防止当位于永 磁体组件外侧的毂外表面上的叶片旋转引起的震动被直接传递至永磁体组 件时产生共振现象。
此外，在转轴与定子之间安装有可旋转地支撑转轴的轴承组件，并且所
述轴承组件的轴承优选地为不需要油的无油轴承(oilless bearing)。
这是为了防止由于可能从油(例如用于润滑轴承或防止轴承磨损的润滑
油)中产生的气泡或泡沬而引起的震动或噪音传递至转轴。
如上文所述，根据本发明的外转子型风扇电机通过在风扇的毂的内表面
与永磁体组件的外表面之间形成振动噪音隔离空间来以此防止风扇与永磁
体组件彼此直接接触，从而能够减少震动或高频噪音。
此外，在根据本发明的外转子型风扇电机中，由于转轴与风扇利用弹簧
或粘合剂结合，因此可以均匀地保持转轴与风扇之间的结合力，并且因此即
使长期使用其结合力也不会降低。
图1为示出了根据现有技术的外转子型风扇电机的剖视7图2为示出了图1的风扇毂与永磁体的结合状态的剖视图； 图3示出了根据现有技术的外转子型风扇电机的频率和噪音之间的关系 的试验数据的图表；
图4为示出了根据本发明一实施例的外转子型风扇电机的剖视图5为图4中"A"部分的放大视图6为图5中"B"部分的放大视图7和图8为图4的外转子型风扇电机的立体图9为示出了图4的外转子型风扇电机的频率和噪音之间的关系的试验 数据的图表；以及
图10为示出了应用根据本发明一实施例的外转子型风扇电机的冰箱的 内部部分示意图。
具体实施例方式
通过对本发明的详细描述使得本发明的前述的及其他的目的、特征、方 案和优点将更为显而易见。
现在将参照附图对根据本发明的实施例的结构和操作进行说明。
在对本发明进行说明的过程中，省略对已知的功能或结构的详细说明， 以使得本发明的要点更加清晰。
图4为示出了根据本发明一实施例的外转子型风扇电机的剖视图。图5 为图4中"A"部分的放大视图。图6为图5中"B"部分的放大视图。图7 和图8为图4的外转子型风扇电机的立体图。图9为示出了图4的外转子型 风扇电机的频率和噪音之间的关系的试验数据的图表，以及图IO为示出了 应用根据本发明一实施例的外转子型风扇电机的冰箱的内部部分的示意图。
如图4所示，根据本发明实施例的外转子型风扇电机包括转轴150、 可旋转地支撑转轴150的一对轴承组件130和140、安装在该一对轴承组件 130和140外侧的定子110、安装在定子IIO外侧的永磁体组件120、安装在 永磁体组件120上的永磁体121、以及容置永磁体组件120的风扇单元200， 转轴150的一端与风扇单元200固定地结合。
轴承组件130和140包括轴承131和141，其形成为可旋转地支撑转 轴150;以及板状的油毡132和142，其安装在轴承131和141的外周面上。油毡132和142自身含有油，从而轴承131和141可以在不需要任何外 加的油的情况下进行操作。也就是说，能够使用无油轴承。
此外，由于不需要例如润滑油之类的用于润滑轴承131和141的油，因 此能够预先避免在轴承131和141运动时由于油所产生的气泡而引起的震动 或噪音或者油的功能退化的问题。
轴承131和141以及油毡132和142被板状的轴承架(bearing frame) 133和143支撑，以便由此形成单独的轴承组件130和140。
这里，在转轴150的被下轴承组件140可旋转地支撑的一端上安装有防 脱环144。
定子110沿着圆周方向固定地安装在该一对轴承组件130和140的外侧， 缠绕有绕组线圈111的绕线筒(未图示)安装在定子110上。
永磁体121安装在定子的外周面并与定子之间相隔一定的间距。永磁体 121安装在永磁体组件120上，所述永磁体组件120为近似圆筒形或杯形， 且其一侧开口而其另一侧闭合。
这里，永磁体组件120自身用作转子。
风扇200安装在永久磁体组件120的外周面，该风扇200安装为形成与 永久磁体组件120的外表面隔开的空间。
优选地，风扇200为轴流风扇，其包括毂220，其形成为容置永磁体 组件120;多个叶片210，形成在毂220的外表面上；以及轴固定部件221， 其形成为从所述毂的外表面的中心部凸出，转轴150固定地结合在所述轴固 定部件221中。然而，本发明不以此为限。
可根据使用风扇200的冰箱所需的冷却能力的大小采用离心风扇、涡轮 风扇等。
这里，用于限制转轴的插入深度的止挡件222安装在轴固定部件221的 一端上，用于保持与转轴150的结合力的弹簧160安装在轴固定部件221的
外表面。
以下参照图5和图6详细说明转轴150、风扇200和永磁体组件120的结构。
如图5所示，凸出地形成在风扇200的毂220的外表面的中心部的轴固 定部件221包括转轴插孔221b，转轴150固定地结合在所述转轴插孔221b
9中。用于限制转轴150的插入深度的止挡件222形成在与限制转轴150的插 入方向的相反方向的一端。
止挡件222用于通过限制转轴150插入轴固定部件221的深度，来防止 永磁体组件120的外表面与毂220的内表面接触。
止挡件222可以形成为插入轴固定部件221的转轴插入孔221b中的单 独的的构件，或者可与轴固定部件221—体地形成。此外，可在轴固定部件 221的转轴插孔221b的内表面的一端形成阶部以限制转轴150插入的深度。
在轴固定部件221的外表面上安装有近似为圆柱形的弹簧160。由于弹 簧160安装在轴固定部件221的外表面上，因此可以均匀地保持转轴150与 轴固定部件221之间的结合力，并且即使长期使用也能够防止所述结合力降 低。
弹簧160的形状近似为圆柱形，并且优选地包括贯穿其厚度的狭缝(未 图示)以便于其借助弹性回复力安装在轴固定部件221上。
此外，为了保持转轴150与轴固定部件221之间的结合力，可在轴固定 部件221的转轴插孔221b中涂覆粘合剂，并随后使转轴150插入地结合在 轴固定部件221的转轴插孔221b中。
永磁体组件120安装在风扇200的毂220内，并且在此情况中，永磁体 组件120的外表面与毂220的内表面彼此不接触。换言之，永磁体组件120 的外表面与毂220的内表面是分离的，在两者之间形成有震动噪音隔离空间 (S)。
也就是说，永磁体组件120的内表面安装成与定子110分离，永磁体组 件120的外表面与毂220的内表面分离。
永磁体组件120的形状为圆筒形或杯形，从而其一侧是开口的，定子110 安装在永磁体组件120的该侧中，永磁体组件120的另一侧是封闭的，并且 在永磁体组件120的封闭侧的中心部形成轴通孔120c，转轴150穿过轴通孔 120c而插入地固定。
也就是说，永磁体组件120包括形成为圆筒形或类似圆形壁的永磁体安 装部件120a、以及与永磁体安装部件120a的一端一体地形成的盘型轴支撑 部件120b。
优选地，永磁体组件120形成为弹性体，以便吸收由永磁体121的电磁
10激振力引起的以及散发到风扇200上的噪音或震动。
永磁体121安装在永磁体安装部件120a的内表面上，并且永磁体121 安装成与定子110间隔开。
这里，永磁体121由塑料制成，在永磁体121上涂布聚对二甲苯以改善 防潮可靠性。由于永磁体121由塑料制成，因此能够容易地进行极性各向异 性(polar anisotropy)的磁化。轴通孔120c形成在轴支撑部件120b的中心 部，转轴150穿过轴通孔120c而固定。
沿着轴通孔120c周缘的上部和下部凸出地形成凸缘部件120d，以防止 由于轴通孔120c的形成而可能导致的强度降低。在这种情况下，凸缘部件 120d安装成与轴承组件130和毂220分离。
永磁体安装部件120a的外表面与毂220的内表面分离，形成震动噪音 隔离空间(S)，并且轴支撑部件120b的外表面与毂220的内表面分离以形 成震动噪音隔离空间(S)。
这里，在轴支撑部件120b的外表面与毂220的内表面之间的空间要比 永磁体安装部件120a的外表面与毂220的内表面之间的空间更狭窄。其原 因是为了减少共振现象，所述共振现象是由于叶片210形成在靠近永磁体安 装部件120a的毂220的外表面上，由叶片210的旋转引起的震动被直接传 递至永磁体组件120而导致的。
因此，需要一种附加的结构来可靠地防止轴支撑部件120b的外表面与 毂220的内表面接触，以下参照图6进行描述。
如图6所示，在轴固定部件221的内表面沿着转轴150的长度方向形成 阶部221a，并且沿着转轴插孔221b的周面形成阶部220a用以协助毂220的 内表面与转轴150的结合。
通过形成阶部221a和220a，能够防止永磁体组件120的凸缘部件120d 与风扇200的毂220的内表面接触。
此外，可以在永磁体组件120的外表面和毂220的内表面的至少其中之 一上安装吸音构件(未图示)。
如上文所述，由于在永磁体组件120与风扇200的毂220之间形成震动 噪音隔离空间(S)，或者由于在形成震动噪音隔离空间(S)的同时一并安 装了吸音构件(未图示)，能够有效地防止由于永磁体组件120的激励而产递到风扇200。
图7和图8为根据本发明实施例的带有轴流风扇的外转子型风扇电机的
立体图。
通过这种结构，如图9所示，应注意到相比于现有技术的外转子型风扇 电机(参见图3)，根据本发明实施例的外转子型风扇电机100中不产生处 于2000 Hz或更高的频率范围内的噪音。
参照图10，应用根据本发明实施例的外转子型风扇电机100的冰箱包括: 蒸发器320和420，其分别安装在冷冻室300和冷藏室400中；外转子型风 扇电机100，安装在冷冻室300和冷藏室400中，以向所述冷冻室和冷藏室 内吹送冷却空气，所述外转子型风扇电机IOO包括转轴150、安装在轴承组 件130和140外侧的定子110、以一定的间距覆盖定子外侧且安装在转轴150 上的永磁体组件120、以及风扇200，所述风扇200具有毂220，毂220带有 轴固定部件221，用以固定转轴150且以一定的间距覆盖永磁体组件120外 侧，围绕毂220形成叶片210，在永磁体组件120与风扇200之间形成震动 噪音隔离空间(S)，用以防止永磁体组件120的震动或噪音传递至风扇200; 以及冷却空气管330和430，其将由外转子型风扇电机100吹送的冷却空气 供给至冷冻室300和冷藏室400。
附图标记310表示冷冻室300的冷却空气入口 ，附图标记410表示冷藏 室400的冷却空气入口。
以下说明根据本发明实施例的、具有如图4至图6所示结构的外转子型 风扇电机100的操作。
当用户从外部对外转子型风扇电机IOO供电时，通过定子IIO与永磁体 121之间的电磁相互作用产生旋转力，并且带有永磁体121的永磁体组件120 随着该旋转力旋转。
随后，结合在永磁体组件120的轴通孔120c中的转轴150旋转，并且 由于转轴150固定在轴固定部件221中，因此带有所述轴固定部件221的风 扇200也旋转，以经由冰箱500的冷却空气管330和430而将冷却空气供给 至冷冻室300或冷藏室400。
这里，由于永磁体组件120和毂220被分离地安装，以在永磁体组件120 与毂220之间形成震动噪音隔离空间(S)，因此经由永磁体121与定子110
12之间的空间产生的电磁激振力是通过转轴150传递至风扇200，而不是直接 传递至风扇200，因此能够减少高频噪音的产生。
此外，通过设置弹簧或应用粘合剂，能够长期均匀地保持转轴150与轴 固定部件221之间的结合力。
前述对于本发明的优选实施例的描述的目的是为了例证和说明，而本发 明的范围并不局限为该特定的实施例，而是在由所附权利要求及其等效方案 所限定的本发明的范围内能够进行适当的修改。
工业适用性
如至此所描述的，根据本发明的实施例的外转子型风扇电机能够适用于 多种电子设备以及诸如冰箱之类的冷冻设备、或者例如空调之类的空气调节系统。
权利要求
1. 一种外转子型风扇电机，包括转轴；定子，其安装在所述转轴的外侧；永磁体组件，其以一定间距覆盖所述定子的外侧，并且该永磁体组件安装在所述转轴上；以及风扇，所述转轴固定在所述风扇上，以使所述风扇与所述转轴一同旋转，所述风扇包括覆盖所述永磁体组件的外侧的毂以及形成在所述毂的外表面上的叶片，其中，所述毂的内表面与所述永磁体组件的外表面是分离的。
2. 如权利要求1所述的风扇电机，其中在所述毂的内表面的、用于固 定所述转轴的部分上形成有用于固定所述转轴的转轴插孔，沿着所述转轴插 孔的周面形成有阶部；并且，形成所述阶部的表面与所述转轴交叉。
3. 如权利要求1或2所述的风扇电机，其中所述风扇包括用于固定所 述转轴的轴固定部件，并且在所述轴固定部件的内表面上沿着所述转轴的长 度方向形成有阶部。
4. 如权利要求l所述的风扇电机，其中所述永磁体组件形成为弹性体， 以吸收经由所述定子与所述永磁体组件之间的空间产生的电磁激振力。
5. 如权利要求1所述的风扇电机，其中在所述轴固定部件上安装有用 于限制所述转轴的插入深度的止挡件。
6. 如权利要求5所述的风扇电机，其中所述止挡件与所述轴固定部件 一体地形成。
7. 如权利要求1或5所述的风扇电机，其中在所述轴固定部件的外表 面上安装有用于保持所述风扇与所述转轴之间的结合力的弹簧。
8.如权利要求7所述的风扇电机，其中所述弹簧为圆柱形且在所述弹簧AA 加il白^Ttr)f^她
9. 如权利要求1或5所述的风扇电机，其中所述轴固定部件的内表面 上涂覆有粘合剂，以保持所述风扇与所述转轴之间的结合力。
10. 如权利要求l所述的风扇电机，其中在所述永磁体组件的外表面和所述毂的内表面的至少其中之一上安装有吸音构件。
11. 一种外转子型风扇电机，包括 转轴；定子，其安装在所述转轴的外侧；永磁体组件，其以一定的间距覆盖所述定子的外侧，并且所述永磁体组 件安装在所述转轴上的；以及风扇，所述风扇包括用于固定所述转轴的轴固定部件、用于覆盖所述永 磁体组件的外侧的毂以及形成在所述毂的外表面上的叶片，其中在所述永磁体组件与所述风扇之间形成有隔离空间，以减少所述永 磁体组件的震动或噪音传递至所述风扇。
12. 如权利要求ll所述的风扇电机，其中所述永磁体组件包括 圆筒形的永磁体安装部件；以及盘型轴支撑部件，其覆盖所述永磁体安装部件的一端。
13. 如权利要求12所述的风扇电机，其中在所述永磁体安装部件的内 表面上安装有永磁体，并且所述永磁体以一定的间距与所述定子分离地安装。
14. 如权利要求12或13所述的风扇电机，其中在所述轴支撑部件的中 心部形成有轴通孔，所述转轴插入地固定在所述轴通孔中，并且沿着所述轴 通孔的周面凸出地形成有凸缘部件。
15. 如权利要求14所述的风扇电机，其中所述隔离空间形成在所述永 磁体安装部件的外表面与所述毂的内表面之间、以及在所述轴支撑部件的外 表面与所述毂的内表面之间。
16. 如权利要求15所述的风扇电机，其中在所述轴支撑部件的外表面 与所述毂的内表面之间的空间小于在所述永磁体安装部件的外表面与所述 毂的内表面之间的空间。
17. 如权利要求14所述的风扇电机，其中在所述转轴与所述定子之间 安装有轴承组件以便可旋转地支撑所述转轴，并且所述轴承组件的轴承是不 需要油的无油轴承。
全文摘要
一种外转子型风扇电机，包括转轴；轴承组件，可旋转地支撑该转轴；定子，安装在所述轴承组件外侧；永磁体组件，其以一定的间距覆盖该定子的外侧，并且该永磁体组件安装在所述转轴上；以及风扇，所述风扇包括用于固定该转轴的轴固定部件、用于以一定的间距覆盖所述永磁体组件的外侧的毂、以及围绕该毂形成的叶片。在永磁体组件与所述风扇之间形成有隔离空间，以防止该永磁体组件的震动和噪音传递到该风扇，并且能够减少震动或高频噪音。
文档编号H02K5/24GK101512876SQ200780032353
公开日2009年8月19日 申请日期2007年8月29日 优先权日2006年8月30日
发明者李东一, 申铉定 申请人:Lg电子株式会社